专利名称:通风机装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种特别是用于车辆空调设备的通风机装置,其具有用于驱动通风机叶轮的电动机;产生废热的电子装置,该电子装置为电动机供应电流;通风机壳体,其中,通风机叶轮与电动机共同地布置在由通风机壳体界定的空气引导区域中。
背景技术:
开头所述类型的通风机装置由现有技术已知。该通风机装置通常应用在机动车的空调设备中。通风机装置具有电动机、电子装置和通风机壳体。电动机在此用于驱动通风机叶轮,该通风机叶轮与电动机的转子作用连接。电子装置为电动机供应电流,或者控制和/或调节该电动机。在此,电子装置特别是具有功率电子机构。通风机壳体至少局部地、特别是完全地既容纳通风机叶轮,又容纳电动机。在此,通风机叶轮和电动机设置在由通风机壳体界定的空气引导区域中。空气引导区域在通风机装置的运行中由空气流过,其中,由电动机驱动的通风机叶轮用于输送空气,进而用于产生流过通风机壳体的空气流。在通风机装置运行时,电子装置产生热量,该热量必须以废热的形式被排出,以便将电子装置的温度保持为低于或等于最大温度。
由现有技术例如已知,电子装置设有冷却体,并且在该冷却体中存在由通风机叶轮产生的空气流。电子装置因而在通风机装置运行期间由经过空气引导区域输送的空气流过,由此被空气冷却。为了提高从电子装置到空气流中的热传递,冷却体可以具有表面扩大的和/或产生涡流的部件,例如肋片、栓钉或类似部件。例如DE 10 2008 042 897 Al公开了一种用于车辆的鼓风装置。该鼓风装置具有调节装置和用于操纵鼓风装置的通风机装置的电机。鼓风装置经过设计,使得电机和调节装置能通过通风机装置的共同的空气流冷却。调节装置具有带栓钉面的冷却体装置,其中调节装置布置在鼓风装置的壳体区段的容纳部中,使得冷却体装置能被通风机装置的空气流冲流或冷却。由通风机装置输送的空气流通常从机动车的外部区域被吸入。相应地,通过空气流也将液体或者湿气和污物例如灰尘或沙子输送到了通风机壳体中。由于温度差,还会额外地形成冷凝物形式的液体,该冷凝物例如以液滴的形式积聚在通风机壳体的区域上,特别是积聚在角部或肋片上。然而这意味着在由现有技术已知的设计中,电子装置必须借助于额外的密封部件被持续地保护以防止湿气或污物侵入。然而,密封部件同时基本不允许妨碍利用空气流进行的冷却。但由于特别是因机械负荷、温度差等引起的老化效应,存在这样的危险湿气和/或污物会穿过密封件,进而到达电子装置。这可能导致通风机装置的故障和/或损坏,特别是导致短路、故障动作或者烧坏电子装置或电动机。
发明内容
相比之下,具有权利要求1中所述特征的通风机装置的优点在于可以确保电子装置的可靠的冷却,而湿气和/或污物不会从空气流到达电子装置。根据本发明,此点的实现方式为电子装置在通风机壳体的背离空气引导区域的一侧热传递地固定在通风机壳体上,使得在电子装置和空气引导区域之间形成热传递连接。电子装置因而不应直接地由空气引导区域中的空气流流过。相应地,电子装置布置在空气引导区域之外,并且相应地布置在由通风机叶轮产生的空气流之外,即布置在通风机壳体的背离空气引导区域的一侧。这意味着,电子装置在流动技术方面完全地与空气流隔开。在此,通风机壳体在其一侧被空气引导区域中的空气流冲流或者流过,而在其相对的另一侧设有电子装置。在电子装置和空气引导区域之间相应地仅存在通风机壳体或者通风机壳体的壳体外套的一个壁。该壁在其面向空气引导区域的一侧被空气流冲流或者流过,而在其背离空气引导区域的一侧热传递地布置或者固定有电子装置。通风机壳体完全地包围空气引导区域,然而具有多个空气接头,空气可以通过这些空气接头进入空气引导区域中和再次排出。在此,第一个空气接头可以称为输入接头,后一个则称为输出接头。优选地仅设有一个输入接头和一个输出接头,然而也可以存在多个所述接头。在此,电子装置固定在通风机壳体或壳体外套上,使得电子装置的废热引入通风机壳体中,随后沿空气引导区域的方向排出。为此目的规定热传递地将电子装置固定在通风机壳体上,通过这种固定,在电子装置和空气引导区域之间形成热传递连接。通风机壳体原则上可以由任一种材料特别是金属制成。然而特别优选的是,通风机壳体完全由塑料制成,因为这能实现简单且成本低廉的制造,例如采用注塑方法进行制造。电子装置的废热通过通风机壳体排出,这特别是通过为通风机壳体使用热稳定的塑料而实现。热稳定的塑料优选地是一种经过退火的(getempert)和/或具有低的热膨胀系数的和/或具有高的导热系数的塑料。根据本发明,在此可以省去配属于电子装置的冷却体。更确切地说,通风机壳体用作为用于电子装置的冷却体。由于现在基本上在空气引导区域和电子装置之间存在连续的部件,电子装置因而完全地与空气引导区域隔开,所以无论湿气还是污物都不能从空气引导区域到达电子装置。本发明的一个改进方案规定,电子装置无冷却体地并且至少局部地置入通风机壳体中,或者电子装置的冷却体至少局部地被通风机壳体容纳。在第一个实施方式中,电子装置也经过适当布置,使得该电子装置部分地被通风机壳体包围。这特别适用于电子装置的产生废热的元件。在此可以规定,电子装置或产生废热的元件平面地、特别是全平面地与通风机壳体热传递地连接。特别地,应该在电子装置或其元件和通风机壳体之间设有接触介质,该接触介质具有良好的热传递特性。当然可以替代地规定,电子装置具有冷却体,该冷却体自身伸入通风机壳体中,或热传递地固定在通风机壳体上。在此,冷却体是用于在电子装置和通风机壳体之间进行热传递的热传递部件。在此,在电子装置和冷却体之间也可以设有接触介质。将电子装置置入通风机壳体中,或者将冷却体容纳在通风机壳体中,其实现方式例如可以为,在制造通风机壳体时构造有相应的凹缺,随后把电子装置或冷却体插入到该凹缺中。当然可以替代地规定,将电子装置或冷却体注入在通风机壳体中。本发明的一个改进方案规定,通风机壳体具有热传递区域和容纳该热传递区域的保持区域,其中,热传递区域与电子装置热传递地连接。在此,通风机壳体或壳体外套或其组成部分多部件式地、特别是两部件式地构造。热传递区域用于沿空气引导区域的方向排出电子装置的热量。热传递区域被保持区域保持住,特别是被它包围。在热传递区域和电子装置之间存在一部分的热传递连接。这意味着,即两个部件相互接触,使得电子装置的废热能够进入热传递区域中,并且进一步沿空气引导区域的方向排出。
本发明的一个改进方案规定,热传递区域和保持区域的材料不同,并且热传递区域的材料具有比保持区域的材料更大的导热系数。在此规定,通风机壳体的两个区域由不同的材料构成,即材料不同。然而它们一体地构造。这种通风机壳体的制造例如可以借助于双组分注塑方法来实现。以这种方式能实现制造一种通风机壳体,其保持区域具有高强度,而同时热传递区域在良好的热传递性能方面得到优化。然而热传递区域和保持区域一体地存在,从而产生可靠的密封连接。在此,热传递区域的材料应该具有比保持区域的材料更大的导热系数,以便能够快速且可靠地排出电子装置的热量。本发明的一个改进方案规定,盖部件固定在通风机壳体上,盖部件至少局部地、优选完全地遮盖电子装置。在此,电子装置布置在通风机壳体和盖部件之间。盖部件例如通过至少一个螺旋连接件固定在通风机壳体上。在盖部件中,电子装置的接头可以被向外引导。例如在盖部件中设有用于输送电流的接头和/或控制接头,通过这些接头可以为电子装置供应电流,或者电子装置可由控制器来控制和/或调节。盖部件用于保护电子装置免受外界影响。本发明的一个改进方案规定,至少一个电接触部件设置在电子装置和电动机之间,该接触部件穿过通风机壳体的壁。接触部件被设置用于在电子装置和电动机之间产生电连接,其中,电子装置和电动机布置在通风机壳体或通风机壳体的壳体外套的相对侧。在此,该接触部件穿过通风机壳体或通风机壳体的壳体外套的壁。优选地,接触部件固定地与电子装置相连接,而接触部件与电动机的连接是可断开的。例如,接触部件是笔直的坚硬的接触销钉,其特别设计为实心的。本发明的一个改进方案规定,接触部件至少局部地被通风机壳体密封地包围,特别是注入到通风机壳体中。接触部件适当地置于通风机壳体中,使得不会有空气、液体或者污物从空气引导区域穿过通风机壳体到达电子装置。在此特别地规定,接触部件在至少一个轴向位置沿圆周方向完全被通风机壳体或其壁包围。接触部件的端部之一因而处于通风机壳体内以便接触电动机,另一个端部处于通风机壳体外部以便连接到电子装置上。在两个端部之间,接触部件密封地被通风机壳体包围。通过通风机壳体密封地包围接触部件,这可以特别优选地通过将接触部件注入到通风机壳体中来实现。以这种方式,不必在将接触部件装入通风机壳体中之后进行随后的密封。更确切地说,在制成通风机壳体之后直接密封地包围接触部件。本发明的一个改进方案规定,接触部件布置在通风机装置的最大吃水线上方。如上面已述,湿气或者液体可能会进入到通风机装置即空气引导区域中并在那里积聚。液体在空气引导区域中最大能到达的液位被称为最大吃水线。接触部件现在应该适当布置,使得该接触部件始终处于最大吃水线之上,从而在空气引导区域中积聚的液体不会和接触部件接触。以这种方式附加地防止液体沿接触部件穿过通风机壳体到达电子装置。特别地,通风机壳体具有流体导出机构,借助于该流体导出机构将液体从空气引导区域中例如基于重力影响而导出。流体导出机构于是经过设计,使得液体在空气引导区域中的液位不能高于最大吃水线。本发明的一个改进方案规定,电动机能插到接触部件上。如上面已述,在电动机和接触部件之间的电连接应该能断开。这优选地通过将电动机插到固定地布置在通风机壳体中的接触部件上来实现。接触部件因而穿过通风机壳体,并利用其一个端部伸入到空气引导区域中。当安装通风机装置时,电动机和通风机叶轮共同布置在空气引导区域中。在此,电动机应该插到接触部件上。本发明的一个改进方案规定,通风机叶轮是电动机的转子的一部分。通风机叶轮因而不通过额外的作用连接而连接在电动机上。更确切地说,通风机叶轮直接固定在转子上,或者被设计为转子的一部分。以这种方式实现了简单且成本低廉地制造转子或者通风机叶轮。在此,当安装通风机装置时,特别地将电动机和通风机叶轮共同插到接触部件上。
下面借助附图中示出的实施例详细地阐明本发明,而不对本发明有所限制。其中
图1为通风机装置的一个区域的剖视 图2示出通风机装置的通风机壳体的一个区域,该通风机壳体具有固定在其上的盖部件;和
图3示出从空气引导区域观察的通风机壳体的区域。
具体实施例方式图1示出通风机装置I的一个区域,该通风机装置比如优选地应用于机动车的空调设备。通风机装置I具有电动机2,该电动机用于驱动通风机叶轮3。通风机叶轮3可以是轴向的、径向的或半轴向的通风机叶轮。在这里所示出的实施例中,设有半轴向的通风机叶轮3。该通风机叶轮是轴向的和径向的通风机叶轮的组合。通风机叶轮3的轴向的区段沿轴向的、平行于纵向轴线4延伸的方向吸入空气。空气从轴向的区段进入到通风机叶轮3的径向的区段中,并且从该径向的区段基本上沿径向的方向即垂直于纵向轴线4的方向流出。在这里所示出的实施方式中,电动机2是外转子式机构,其中电动机的定子沿径向方向布置在内部,而转子布置在外部。通风机叶轮3现在固定在转子上,进而与其作用连接。电动机2和通风机叶轮3布置在空气引导区域5中,该空气引导区域在通风机装置I运行时由空气流过。空气引导区域5由在此仅部分示出的通风机壳体6界定。通风机壳体6的形成的部分例如可以用作为用于通风机壳体6的其它区域的顶盖,该顶盖能插入到其它区域的凹口中。通风机壳体6具有在此未示出的空气接头,通过这些空气接头,空气能被吸入空气引导区域中(输入接头)和被再次排出(输出接头)。电动机2配设有电子装置7,该电子装置为电动机供应电流或者负责控制和/或调节电动机2。在此,电子装置7可以设计为控制装置或者调节装置。电子装置7通常包括功率电子机构,该功率电子机构在通风机装置运行时产生废热。这种废热必须从电子装置7导出,以便能实现通风机装置I的可靠的运行。为此目的,电子装置7在通风机壳体6的背离空气引导区域5的一侧传热地固定在该通风机壳体上。同时,电子装置被盖部件8至少局部地覆盖,盖部件自身固定在通风机壳体6上。电子装置7的接头可以向外穿过盖部件8。特别优选地,电子装置7无冷却体地设计,也就是说,不具有冷却体。该电子装置应该至少局部地置入通风机壳体6中,以便建立传热连接。一部分的传热连接特别地处于通风机壳体的传热区域9和电子装置7之间。传热区域9由通风机壳体6的保持区域10围绕。传热区域9和保持区域10可以是材料一致的,且为一体。然而优选的是一种材料不一致的设计方案,据此,传热区域9由一种材料构成,这种材料具有比保持区域10的材料更大的导热系数。以这种方式确保了在电子装置7和传热区域9或者空气引导区域5之间的特别良好的传热连接。在此,电子装置7的废热应该经由通风机壳体6或其传热区域9沿空气引导区域5的方向排出。传热区域9相应地是导热区域,这是因为它将由电子装置7引入其中的能量沿空气引导区域5的方向引导。在电子装置7和电动机2之间的电连接通过多个电接触部件11建立,在此仅能看到其中的两个接触部件。然而总共设有四个接触部件11,它们对称地围绕纵向轴线4分布地布置。接触部件11从电子装置7所在的一侧穿过通风机壳体6,直到电动机2所在的一侦U。在此,接触部件从外向内完全穿过了通风机壳体6的壳体外套12的一个壁。为了防止空气、液体或污物沿接触部件11从空气引导区域5到达电子装置7,接触部件11被通风机壳体6密封地围绕。此点的优选实现方式为,接触部件11在制造通风机壳体时注入该通风机壳体6中。同时,这些接触部件11经过布置,使得它们始终处于通风机装置I的这里未示出的最大吃水线上方。接触部件11例如通过焊接等方式优选固定地与电子装置7连接。而接触部件11和电动机2之间的电连接可断开。为此目的,电动机2可插到接触部件11上。图2示出了通风机壳体6的一个区域,该通风机壳体具有固定在其上的盖部件8。盖部件8优选地通过螺旋连接件13固定在通风机壳体6上。在盖部件8上设有多个电触头14,通过这些电触头能实现电子装置7的电接触,例如用于与通风机装置I的控制器连接。在此,触头14被设计为用于容纳插头的插接触头。图3在面向空气引导区域5的一侧示出通风机壳体6的区域的视图。显然,接触部件11延伸经过伸入空气引导区域5中的固定部件15,并且以这种方式插入空气引导区域5中。固定部件15用于将电动机2固定在通风机壳体6上。同时,由于这些固定部件容纳了接触部件11,因此这些固定部件用于通过电子装置7电接触电动机2。以这种方式能同时固定和电接触电动机2,并且相应地快速组装通风机装置I。
权利要求
1.一种特别是用于车辆空调设备的通风机装置(1),具有用于驱动通风机叶轮(3)的电动机(2);产生废热的电子装置(7),该电子装置为电动机(2)供应电流;通风机壳体(6),其中,通风机叶轮(3)与电动机(2)共同地布置在由通风机壳体(6)界定的空气引导区域(5)中,其特征在于,电子装置(7)在通风机壳体(6)的背离空气引导区域(5)的一侧热传递地固定在通风机壳体上,使得在电子装置(7)和空气引导区域(5)之间形成热传递连接。
2.根据权利要求1所述的通风机装置,其特征在于,电子装置(7)无冷却体地并且至少局部地置入通风机壳体(5)中,或者电子装置(7)的冷却体至少局部地被通风机壳体(6)容纳。
3.根据前述权利要求中任一项所述的通风机装置,其特征在于,通风机壳体(6)具有热传递区域(9)和容纳该热传递区域(9)的保持区域(10),其中,热传递区域(9)与电子装置(7)热传递地连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的通风机装置,其特征在于,热传递区域(9)和保持区域(10)的材料不同,并且热传递区域(9)的材料具有比保持区域(10)的材料更大的导热系数。
5.根据前述权利要求中任一项所述的通风机装置,其特征在于,盖部件(8)固定在通风机壳体(6)上,盖部件至少局部地、优选完全地遮盖电子装置(7)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的通风机装置,其特征在于,在电子装置(7)和电动机(2)之间设置有至少一个电的接触部件(11),该接触部件穿过通风机壳体(6)的壁。
7.根据前述权利要求中任一项所述的通风机装置,其特征在于,接触部件(11)至少局部地被通风机壳体(6)密封地包围,特别是注入通风机壳体(6)中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的通风机装置,其特征在于,接触部件(11)布置在通风机装置(I)的最大吃水线上方。
9.根据前述权利要求中任一项所述的通风机装置,其特征在于,电动机(2)能插到接触部件(11)上。
10.根据前述权利要求中任一项所述的通风机装置,其特征在于,通风机叶轮(3)是电动机(2)的转子的一部分。
全文摘要
本发明涉及一种特别是用于车辆空调设备的通风机装置(1),其具有用于驱动通风机叶轮(3)的电动机(2);产生废热的电子装置(7),该电子装置为电动机(2)供应电流;通风机壳体(6),其中,通风机叶轮(3)与电动机(2)共同地布置在由通风机壳体(6)界定的空气引导区域(5)中。在此提出,电子装置(7)在通风机壳体(6)的背离空气引导区域(5)的一侧热传递地固定在通风机壳体上,使得在电子装置(7)和空气引导区域(5)之间形成热传递连接。
文档编号F04D29/58GK103032351SQ20121036667
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年9月30日
发明者A.米勒, A.希尔, L.阿德里安, H.艾森哈特, B.基拉斯特, C.弗兰茨, M.路德维希 申请人:罗伯特·博世有限公司